いい着眼点ですね。詳しくは大学でやるのですが、ここでは簡単に説明しますね。このことは実はルイス構造式(いわゆる電子式)を書いてみればわかるのです。
分子の形というのは、この電子(電子対)たちの位置がお互いになるべく離れようとするようになってます。まぁ負電荷同士が反発するのは想像通りですね。
添付した図を見てください。CO2は真ん中のCに非共有電子対がなく、2つの二重結合が出来てます。この結合というのにも電子が含まれてて、これらが互いになるべく離れようとした結果、直線型になったのです。
一方H2Oは、真ん中のOに非共有電子対が2つついてます。こいつらも当然それぞれの結合に干渉するので、結果としては図のような三角錐型になります。よって、H2Oは折れ線型なのです。
ちなみに、この考え方を使うと他にも色々な分子の形を簡単に予想できるようになって嬉しいですよ。